(57)【要約】      （修正有）【課題】  刃先の施工面への過度の切り込み防止およびゴム系材料、弾性塗膜やタール系の接着材などとの熱融着を回避し、刃先のチッピングや欠損の誘発を防止し、良好な切れ味の維持と工具寿命の改善及び作業能率の向上を図る。【解決手段】  施工面に対向する対向面を持つ回転体１０と、その対向面上に並べて設けられ、回転周方向に施工面の表面部分を掻き取る為の刃先を有する複数の刃部２０とを備え、前記対向面に対して直交する方向の軸回りに前記回転体が回転駆動しながら前記各刃先が施工面に押付けられることにより施工面の表面部分を掻き取る回転工具Ｔにおいて、前記対向面に前記燒結体で構成された刃先形状は施工面に向かって凸形の円弧を有し、円弧内角が１０度〜１８０度の範囲であり、施工面との逃げ角２度〜３０度を持ち、法線方向に対するスクイ角を０度〜−２０度の範囲で構成されている。【選択図】  図１
2005046962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工面に対向する対向面をもつ回転体を備えた回転工具の当該対向面上に設けられ、その対向面に対して直交する方向の軸回りに前記回転体が回転駆動されながら施工面に押し付けられる時に当該施工面の表面部分を掻き取る刃先を持つ回転工具の刃部であって、回転方向に対して略直角な面上で前記刃先の形状が施工面に向かって凸形の円弧を有する硬質の燒結体で構成されていることを特徴とする回転工具の刃部。
【請求項２】
請求項１に記載される回転工具の刃部において、前記燒結体で構成された刃先形状の円弧内角が１０度〜１８０度の範囲であることを特徴とする回転工具の刃部。
【請求項３】
請求項１又は２記載の回転工具の刃部において、刃先が多結晶ダイヤモンド燒結体または多結晶立方晶窒化ホウ素燒結体で構成されたことを特徴とする回転工具の刃部。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の回転工具の刃部において、前記燒結体で構成する刃先が施工面との逃げ角２度〜３０度の範囲であることを特徴とする回転工具の刃部。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の回転工具の刃部において、前記焼結体で構成する刃先が、法線方向に対するスクイ角が０度〜−２０度の範囲であることを特徴とする回転工具の刃部。
【請求項６】
施工面に対向する対向面を持つ回転体と、その対向面上に並べて設けられ、回転周方向に施工面の表面部分を掻き取る為の刃先を有する複数の刃部とを備え、前記対向面に対して直交する方向の軸回りに前記回転体が回転駆動しながら前記各刃先が施工面に押付けられることにより施工面の表面部分を掻き取る回転工具において、前記対向面に前記燒結体で構成された刃先形状が施工面に向かって凸形の円弧を有し、円弧内角が１０度〜１８０度の範囲であり、施工面との逃げ角２度〜３０度を持ち、法線方向に対するスクイ角が０度〜−２０度の範囲であることを特徴とする回転工具。
【請求項７】
施工面に対向する対向面をもつ回転体と、その対向面上に並べて設けられ、回転周方向に施工面の表面部分を掻き取る為の刃先を有する複数の刃部とを備え、前記対向面に対して直交する方向の軸回りに前記回転体が回転駆動されながら前記各刃部が施工面に押し付けられることにより、当該施工面の表面部分を掻き取る回転工具において、その少なくとも一部の刃部が請求項１〜５のいずれかに記載される刃部で構成されることを特徴とする回転工具。
【請求項８】
請求項６又は７記載の回転工具において、その全ての刃部が請求項１〜５のいずれかに記載の刃部により構成され、且つ、これらの刃部が周方向に等間隔に配置されていることを特徴とする回転工具。
【請求項９】
請求項６又は７記載の回転体において、回転体の施工面に対向する外周部の回転方向に直角な断面が凹形状を有していることを特徴とする回転工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物、橋梁、船舶などの壁面や床面の施工に際し、当該表面に付着した塗料や接着剤等を除去する為の回転工具およびその刃部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種建築物の床や壁の表面を加工する工具として、円板状またはカップ状の回転体の主に外周に複数の砥石を配置した回転式の研削具が知られている。この一般に知られる研削具の砥石には多量のダイヤモンド砥粒が金属バインダーで燒結された構成となっていた。また外周に配置されている複数の砥石の形状は、長方形の直方体のものが多かった。
【０００３】
昨今の建築物の改修工事などでは、前記研磨具では除去することが難しい塗料や表面被覆材料が普及してきている。特にゴム系材料、弾性塗膜やタール系の接着材などは前記研磨具で掻き取ろうとすると、砥石との研磨熱で熱融着を起こし効率的な除去が非常に難しい。特に砥石の形状が長方形の直方体であった為、この熱融着を起こしやすかった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、皿状の回転体の外周部に設けられた切削具として複数のダイヤモンド燒結体を円周方向に等間隔に配置したものが開示されている。これによれば、その回転体を電動機に装着し高速で回転させながら施工面に押し付けることで焼付けを起こさずに円滑に除去をする事が可能としている。
【特許文献１】特開平７−１８５９２３号公報（請求項１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記公報に示される工具のダイヤモンド燒結体で構成された刃先は、施工面と回転工具の対向面との平行度がわずかに傾斜しただけでも、当該刃先が施行面に深く切り込み過ぎてしまう問題がある。このような刃先の過度の食い込みは、施工面の下地にまで切削痕を残すことになり、その深い切削痕を無くすために、下地表面を再度研削し直し、下地表面を平らにするといった二度手間の作業が必要であった。
【０００６】
また従来のカップ型砥石の外周に複数配置されている砥石形状には特別な工夫がなく、一般的な形状である直方体をそのまま刃先形状としている。この為、当該工具を使用中に刃先に必要以上の負担を与えて、刃先となる前記燒結体の角の部分から欠損を誘発し、先寿命を縮めてしまう要因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、刃先の形状を工夫することで、刃先のチッピングや欠損の誘発を防止し、良好な切れ味の維持と工具寿命の改善及び作業効率の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、施行面に対向する対向面をもつ回転体を備えた回転工具の当該対向面上に設けられ、その対向面に対して直交する方向の軸回りに前記回転体が回転駆動されながら施行面に押し付けられるときに当該施行面の表面部分を掻き取る刃先をもつ回転工具の刃部であって、回転方向に対して略直角な面上で前記刃先の形状が施工面に向かって凸形の円弧を有する硬質の燒結体で構成されている（請求項１）
【０００９】
この刃部によれば、円弧形状の刃先により、回転体に配設された硬質の燒結体で構成される刃先は、回転工具の施工面上の移動に際しても施工表面部位から切り込みを開始し徐々に切り込み量を増やすことができるので、施行面を深く切り込み過ぎてしまうことはない。また、回転体の対向面が施工面に対して平行でなくても、常に円弧の一部で施工面に接触することになるので、回転工具の姿勢に左右されることなく安定した塗膜の除去作業が可能となる。
【００１０】
前記燒結体で構成された刃先形状の円弧内角は、各部分の材質や回転速度に応じて適宜選定すればよいが、一般に、チッピング防止と過度の切り込み防止の双方を享受するには、前記焼結体で構成された刃先形状の円弧内角は、１０度〜１８０度の範囲で設定するのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
硬質の焼結体で構成されている円弧形状の刃先により、刃先の先端で施工表面を掻き取ることによって、刃先へ伝わる抵抗が徐々に増えていく形になり、刃先が必要以上に施工面に接触しないので、刃先の欠損を抑制することができる。
【００１２】
前記硬質焼結体としては、例えば超硬合金やセラミックス、サーメット等でもよいが、特に多結晶ダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ）や多結晶立方晶窒化ホウ素焼結体（ＰＣＢＮ）が好適である（請求項３）。このように特に硬質の焼結体を用いることにより、チッピングをより確実に防止できるとともに、さらに長い工具寿命を享受できる。
【００１３】
また前記硬質燒結体で構成する刃先は、施工面との逃げ角が２度〜３０度の範囲であることが好ましい（請求項４）。刃先が施行面に対する逃げ角を有することにより、刃先は施工面に対して面ではなく線接触で当たることになり、施工面への過度の切り込みを防止することとともに、施工面上の塗膜のみを効率的に除去することができる。
【００１４】
さらに前記焼結体で構成する刃先が、法線方向に対するスクイ角が０度〜−２０度の範囲であることが好適である（請求項５）。この構成によれば、施工中に掻き取られる塗膜などの熱融着しやすい切り屑を効率的に外に排出することができるので、良好な切れ味の維持が可能となる。
【００１５】
また本発明は、施工面に対向する対向面を持つ回転体と、その対向面上に並べて設けられ、回転周方向に施工面の表面部分を掻き取る為の刃先を有する複数の刃部とを備え、前記対向面に対して直交する方向の軸回りに前記回転体が回転駆動しながら前記各刃先が施工面に押付けられることにより施工面の表面部分を掻き取る回転工具において、前記対向面に前記燒結体で構成された刃先形状は施工面に向かって凸形の円弧を有し、円弧内角が１０度〜１８０度の範囲であり、施工面との逃げ角２度〜３０度を持ち、法線方向に対するスクイ角を０度〜−２０度の範囲で構成されているものである（請求項６）。
【００１６】
この回転工具によれば、切れ味の鋭い硬質の焼結体で構成された刃先が施工面の表面部分を高速で浅く除去することにより焼き付きを防止する一方、刃先形状が内角１０度〜１８０度の範囲で円弧を描いているので、必要以上に施工面に接触せず施工面への過度の切り込みを防止でき、刃先の欠損をより確実に防止できるとともに、さらに長い工具寿命を享受できる。また、当該円弧形状の刃先は、施工面との逃げ角２度〜３０度を持ち、法線方向に対するスクイ角が０度〜−２０度の範囲で構成されているので、施工面と刃先の接触面積を減らすことができ、切り屑の排出および弾性塗料や接着剤などとの熱融着を回避し、良好な切れ味を維持することができる。
【００１７】
また本発明は、施工面に対向する対向面をもつ回転体と、その対向面上に並べて設けられ、回転周方向に施工面の表面部分を掻き取る為の刃先を有する複数の刃部とを備え、前記対向面に対して直交する方向の軸回りに前記回転体が回転駆動されながら前記各刃部が施工面に押し付けられることにより、当該施工面の表面部分を掻き取る回転工具において、その少なくとも一部の刃部が請求項１〜５のいずれかに記載される刃部で構成されているものである（請求項７）。
【００１８】
この回転工具の刃部は、その一部が請求項１〜５のいずれかに記載される刃部で構成されているので、塗膜の種類や施工面の状態に応じて、刃部を任意に組み合わせ、掻き取り効果の微調整が可能となる。
【００１９】
請求項７記載の回転工具では、必ずしも全ての刃部が請求項１〜５のいずれかに記載の刃部で構成されていなくてもよいが、全ての刃部が請求項１〜５のいずれかに記載の刃部であって周方向に等間隔で配設されている構成とすれば（請求項８）、切削能力を周方向に均一化させて、より円滑な除去加工を実現することができる。
【００２０】
さらに刃先の欠損防止、長い工具寿命を得るのには、回転工具の施工面に対向する外周部の法線方向断面が凹形状を有していることが好ましい（請求項９）。この構成では回転工具の施工面に対向する外周部の法線方向断面が凹形状を有していることにより、前記刃先が円弧形状であるので、ちょうど、刃先両横の刃部角部分を、回転工具外周部の凹形状両端部が保持することになり、刃部の固定を確実にするとともに、外周部凹形状の中央部は、切り屑の最も多い刃先部に対向していて、この部分の大きな空洞に切り屑が導入されるので、回転工具への切り屑の融着を防止し、排出を容易にすることから、更なる円滑な除去加工を可能にする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明の刃部および回転工具を用いれば、施工面の過度の切り込み防止および弾性材料などとの熱融着を回避し、刃先のチッピングや欠損の誘発を防止し、施工面の良好な切れ味と美観を維持し、工具寿命の改善及び作業効率の向上することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、この実施の形態では施工面の表面に塗布された塗膜を除去加工する場合を示すが、本発明の加工対象はこれに限らず、施行面に付着した接着剤や樹脂製シート、樹脂製タイルといったその他の「塗膜」、あるいは他の材質で構成された施工面を除去加工するのに広く適用が可能である。
【実施例１】
【００２３】
図１及び図２は、本発明に関わる第１の実施例である。図１に示す回転工具Ｔは、金属板からなる回転体１０と、これに取付けられる複数の刃部２０とからなっている。  前記回転体１０は、平板状の外周部１１と、その内側に形成された内側部１２とを一体に有している。前記内側部１２は、外周部１１の内側縁から略円錐台状に上方へ膨出し、その中央部分には前記外周部１１と平行な平板部１４が形成されている。この平板部１４の中心には駆動軸挿通孔１８が穿設され、当該挿通孔１８に図略の駆動源の駆動軸が装着されることにより、この駆動軸と一体に回転工具全体が中心軸周りに旋回駆動されるようになっている。
【００２４】
図２は、図１に示した回転工具Ｔの複数の刃部２０の要部拡大図である。図２に示すように、刃部２０は、超硬合金２０ｂに硬質な焼結体２０ａが固着されている。硬質な焼結体２０ａは、例えば超硬合金やセラミックス、サーメット等でもよいが、特に硬度に優れた多結晶ダイヤモンド焼結体やそれに次ぐ硬度をもつ多結晶立方晶窒化ホウ素焼結体が好適である。
【００２５】
このような刃部２０を製造する方法としては、例えば、前記超硬合金２０ｂからなる基板の表面に硬質な焼結体２０ａの原料となるダイヤモンド粉体を載せて圧力をかけることにより全体を一体に焼結してダイヤモンド焼結体工具素材を生成する。そして、前記ダイヤモンド焼結体工具素材を円弧内角が１０°〜１８０°の範囲内の任意な円弧形状に切断し、刃部２０を形成する。
【００２６】
刃部２０を回転工具Ｔの外周部１１に固着する方法としては、超硬合金２０ｂ側の面を、外周部１１にロー付けするのが好ましい。
【００２７】
刃部２０を外周部１１にロー付けする前に、外周部１１の刃部２０が固着される溝の片面を施工面Ｓに対して、２度〜３０度の角度をつけると、刃部２０が施工面Ｓに対して逃げ角αを有することになり、円弧による刃部２０の刃先の過度の切り込みを防止とともに刃先が施工面Ｓに当たる際の瞬間的な衝撃を和らげる効果もある。また、施工面Ｓに対して逃げ角αを有することにより、施工面Ｓ上の塗膜Ｕのみを良好に除去することができて、更なる長い工具寿命を享受できる。
【実施例２】
【００２８】
図３は本発明を示す第２の実施例である。本実施例は、第１の実施例の回転工具Ｔに、法線方向に対して−２０度の範囲でスクイ角βをつけたものである。刃部２０に法線方向に対するスクイ角βをつけることにより、施工中に掻き取られる弾性塗膜や接着剤などの切り屑をうまく外に排出することができるので、砥石と研磨熱で発生する熱融着減少を回避でき、良好な除去加工が可能となる。
【００２９】
次に施工面について、図４を用いて説明する。図４は回転工具を施工面に平行に移動させて塗膜を除去した場合の施工表面を示したもので、図４（ａ）は、従来の直方体ダイヤモンド焼結体刃部を用いて施工した後の施工面である。従来の形状の工具を用いた場合、刃部の角が施工面に食い込むことによって、施工面と工具が接触する最初もしくは最後の部分３０の段差が大きくなり、回転工具の移動によって円弧状の深い縞模様ができる。この段差３０は回転工具の平行移動に伴って図略の刃部の角に衝撃的な負荷を与え、刃部の欠損を誘発する原因となる。
【００３０】
一方、図４（ｂ）の施工面は、本発明の円弧形状のダイヤモンド焼結体刃部を用いて施工した施工面である。図４（ｂ）に示す通り、刃先の凸形状が移って凹形状３１の連続した滑らかな施工面になっているので、従来の工具を用いた際に生じる段差３０はない。従って、刃部の施工面への食い込みもなく、過度の切込みを防止しつつ円滑な施工が可能となり、作業効率も向上する。
【実施例３】
【００３１】
図５は、本発明に関わる第３の実施例である。図５は回転工具Ｔの断面図であるが、外周部１１の法線方向断面が凹形状を有している。これにより、刃部２０の施工面に当たる高さが増えるとともに、外周部１１の凹形状が、施工する際の切り屑排出の流れを良くし、円滑な除去加工を可能にしている。さらに、図５の外周部１１の左角１１ａおよび右角１１ｂが、それぞれ刃部２０の左横２０ｃおよび右横２０ｄと合致する形となり、刃部２０の確実な保持が可能となる。
【００３２】
図６及び図７は、刃先にかかる応力を示した図である。図６は、従来のダイヤモンド焼結体刃部の形状であり、図に示す通り、局所にかかる応力が大きく、応力分布が小さな面積内に集中していて、応力の境界線が刃部の表面に露出している。故に小さな力でも刃先が欠けやすく、これが従来の欠点でもあった。
【００３３】
図７は、本発明に関わるダイヤモンド焼結体刃部であり、円弧内角が１８０度のものであり、図に示すとおり、応力が広い範囲に分散し、従来の直方体形状のダイヤモンド焼結体刃部に比べ、局所にかかる応力の境界線が円弧の形状に沿って流れているので、刃先の欠損を防止することができ、長い工具寿命を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に関わる刃部および回転工具の全体を示す概観図である。
【図２】本発明に関わる刃部を示す要部拡大図である。
【図３】本発明に関わる別の刃部および回転工具の要部概観図である。
【図４】本発明に関わる施工面の状態を示す概観図である。
【図５】本発明に関わる別の刃部および回転工具の断面図である。
【図６】背景技術に関わる刃部を示す応力図である。
【図７】本発明に関わる刃部を示す応力図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    回転体
１１    外周部
１１ａ  外周部左角
１１ｂ  外周部右角
１２    内側部
１４    平板部
１８    駆動軸挿通孔
２０    刃部
２０ａ  硬質な焼結体
２０ｂ  超硬合金
２０ｃ  刃部左横
２０ｄ  刃部右横
α      逃げ角
β      スクイ角
Ｓ      施工面
Ｔ      回転工具
Ｕ      塗膜
【図１】
2005046962.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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